花青素是一种重要的植物次生代谢产物,自然界中多数花、果实、蔬菜、茎叶等颜色的形成均与其有关。花青素在植物生理活动中发挥着重要作用,植物繁殖器官中的花青素通过呈现出多彩的颜色吸引昆虫传播花粉和食草动物传播种子,营养器官中的花青素对植物具有保护作用。目前,已有大量关于花青素的研究报道,利用分子标记技术筛选与花青素相关性状连锁的分子标记、研究花青素相关性状形成的分子机制也已在多种植物中被报道。分子标记是遗传研究的有力工具,在遗传育种和种质资源的鉴定评价中发挥着重要作用。桑树是一种具有经济价值和药用价值的多年生木本植物,目前分子标记在桑树中的应用集中在种质的亲缘关系和遗传多样性分析上,与重要农艺性状连锁的分子标记和基因定位研究还未见相关报道。因此,开展桑树中重要性状连锁标记的研究,获得与目标性状紧密相关的分子标记,能够在育种早期对目标性状进行选择,对桑树的遗传育种具有重要意义。幼嫩叶中花青素显色是桑树新品种测试时必须测定的性状,桑椹是富含花青素的水果,果实颜色是果实品质的重要组成部分,因此,有必要筛选桑树中花青素相关性状连锁的分子标记。将获得的分子标记应用于桑树育种早期的性状选择,将会提高选择效率。本研究利用生物信息学的方法,从已完成全基因组测序的川桑中鉴定了花青素合成相关基因,在这些基因附近开发SSR标记,用于筛选与嫩叶色连锁的分子标记,并以花青素合成相关基因的结构为研究对象,依据花青素合成相关基因的内含子长度多态性开发SCAR标记,探索花青素相关标记与果实颜色性状的关系,并对不同果色的桑种质资源进行区分。本研究获得的主要研究结果如下：1.桑树嫩叶色连锁标记的筛选利用生物信息学的方法,我们从川桑基因组中鉴定了15个花青素合成相关基因,包括四个CHS、两个CHI、F3H、F3’H、OMT和一个DFR、ANS、UFGTo根据这些基因的scaffold信息,在距离这些基因70Kb的范围内设计了196对SSR引物,利用这196对引物和本实验室基于川桑全基因组设计的318对SSR引物筛选与嫩叶色相关的分子标记,结果未获得与嫩叶色连锁的分子标记。经分析发现嫩叶颜色易受环境条件的影响而不能被准确鉴定可能是未筛选到与嫩叶色连锁标记的原因。为研究嫩叶淡紫色的呈现与花青素合成相关基因的关系,我们利用qRT-PCR技术对嫩叶色变化过程中花青素合成相关基因的转录水平变化进行分析,结果表明,在F1代的同一植株上,呈现出淡紫色的嫩叶中花青素合成相关基因的表达水平均高于该植株上的淡绿色嫩叶,仅F3’H2在二者中表达量相近；在花青素显色最强的嫩叶中,花青素合成途径下游的关键基因DFR和ANS的表达水平最高,尤其是ANS,该基因表达水平的高低与嫩叶花青素显色的强弱完全对应。这些结果说明嫩叶花青素显色与花青素合成相关基因的表达水平密切相关,并且花青素合成途径下游的关键基因对花青素在嫩叶中的生物合成可能有直接的影响。2.基于花青素合成相关基因内含子长度多态性的标记开发我们以花青素合成相关基因的结构为研究对象,依据这些基因在不同果实颜色的桑品种中的内含子长度多态性开发了5个SCAR标记,包括CHS2-SCAR、 CHI1-SCAR、DFR-SCAR、ANS-SCAR和OMT1-SCAR,用于进一步探索花青素合成相关基因与果实颜色形成的关系。3. SCAR标记在不同果色桑种质资源中的检测我们选取具有3种不同果实颜色的11份桑种质资源,用基于花青素合成相关基因内含子长度多态性开发的5个SCAR标记检测这11份桑种质资源中的等位变异,结果显示：每个桑品种或桑种的这5个标记的扩增带型组合均与其他桑品种或桑种不同,利用这5个标记能够将11份桑种质资源一一辨别,同时,CHS2-SCAR、 DFR-SCAR、OMT1-SCAR这三个标记可以作为具有黄绿色果实的桑种的特异标记、OMT1-SCAR标记扩增出了台湾长果桑的特异条带。这5个标记中没有紫黑色果实桑品种和白色果实桑品种特异的标记,暗示花青素合成相关的CHS2、CH11、DFR、 ANS、OMT1可能都不是控制紫黑色果实形成的关键的主效基因。